Progettazione
Regole generali
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Dopo aver fatto pratica con alcuni kit
per imparare le tecniche fondamentali si può pensare di progettare
un modello da zero. Non è una oparazione complicata se si resta
su piccole dimensioni, mentre diventa più complessa se si progetta
un modello grosso e sofisticato.
In questa pagina elenchiamo le
regole generali per la progettazione, e diamo una serie di consigli
generali per affrontarla. Ogni aspetto della progettazione è
trattato estesamente nelle varie sezioni, raggiungibili dal menu
a fianco. |
Gli aspetti principali da considerare
in un progetto sono:
I motori - I motori che si vogliono
usare determinano il peso massimo del modello ed i materiali da usare.
La stabilità - I modelli spaziali non volano necessariamente
diritti solo perché hanno le pinne. Per assicurarsi che il modello voli
diritto va controllata la stabilitá.
I materiali - Vanno scelti i più adatti secondo le dimensioni
del proprio progetto.
Il profilo di volo - Va considerato cosa deve fare il nostro
modello durante il volo: deve portare in quota dei carichi, deve raggiungere
grandi altezze, è una riproduzione in scala, etc.
Il sistema di recupero - Va dimensionato e progettato in funzione
del tipo di modello, delle sue dimensioni e del suo profilo di volo.
I motori condizionano il progetto
in due aspetti: la loro dimensione determina l'uso di alcune parti piuttosto
che altre, e la loro spinta media determina il peso massimo del modello
finito. Quando si progetta un nuovo modello bisogna determinare quale
sia il il motore adatto, e assicurarsi che sia disponibile. A volte
è necessario dimensionare il progetto sulla base dei motori realmente
disponibili, pur dovendo rinunciare ad alcune idee di partenza. Visitate
la sezione Propulsione
per saperne di più.
La stabilità è determinata sostanzialmente
dalla forma del modello e dalla disposizione dei pesi. Va calcolata
sempre, anche per i modelli più piccoli. Ma quando si progetta
un modello con forme particolari, o la riproduzione di un missile vero,
il calcolo della stabilità diventa ancora più importante.
In certi casi per ottenere un modello stabile e quindi un volo diritto
è necessario scartare un certo tipo di motori o prevedere l'uso
di una rampa più lunga del solito.In altri casi può essere
necessario rinunciare ad una particolare configurazione di pinne o rivedere
la disposizione dei pesi all'interno del modello.
Molti modelli spaziali si assomigliano perchè la forma base è la più
efficiente. Un modello lungo e sottile con pinne di media dimensione
alla base del corpo è stabile senza particolari accorgimenti. I missili
militari o i vettori spaziali usano una guida attiva, i nostri modelli
no, quindi per noi l'unica possibilità è affidarsi alla guida
aerodinamica. La sezione Stabilità
fornisce tutti i dettagli necessari.
I
materiali e le tecniche di costruzione sono da scegliere in funzione
del tipo di modello, dei motori che userà e delle sue dimensioni.
I materiali specifici per i modelli piccoli e medi non sono quasi mai
adatti per i modelli High Power.
E al contrario, i materiali usati nei modelli High Power sono eccessivi per i modelli minori. Una tendenza
abbastanza diffusa tra i principianti è scegliere dei materiali
di recupero o che si trovano in casa. Alcuni di essi possono essere
usati con relativo successo, ma sono ben pochi e utilizzabili solo per alcuni
elementi minori, o per modelli piccoli senza alcuna pretesa. Un'altro
aspetto molto importante è l'uso degli utensili adatti. Le attrezzature
per i modelli spaziali sono più o meno le stesse di ogni aeromodellista,
ma è comunque necessario avere una dotazione di base, e che siano
strumenti di buona qualità. Un set di cacciaviti di marca, punte
di trapano affilate, taglierini efficienti, seghetto, un righello in
metallo, sono tra gli elementi indispensabili ai quali via via se ne
aggiungeranno altri soprattutto se si costruiscono modelli di grosse
dimensioni. Nella sezione Costruzione
trovate tutti i consigli su materiali ed attrezzi.
Il profilo di volo va stabilito avendo in mente cosa si vuole
ottenere dal modello. Se si desidera progettare un nuovo modello solo
per la sua forma o dimensioni, ma non deve fare nulla di particolare,
allora il profilo di volo sarà quello tradizionale: salita, volo
per inerzia, espulsione all'apogeo, recupero.
Ma se il modello deve andare ad alta quota, oppure ha dei booster laterali,
o deve riprodurre il volo di uno vero, o porta a bordo una macchina
fotografica, il suo profilo di volo potrebbe essere diverso ed è
necessario spenderci su qualche ragionamento. Per esempio, nel caso
di una riproduzione in scala può essere necessario fare un modello
bistadio, oppure semplificare il volo di un vettore reale e quindi stabilire
un profilo di volo diverso da quello base.
Il
sistema di recupero va progettato in funzione sia del peso del modello
sia del suo profilo di volo. Spesso si commette l'errore di progettarlo per ultimo, e di non ragionarci su troppo.
Invece va fatto l'esatto contrario: anche per modelli semplici il sistema di recupero va progettato per primo, e il modello gli va progettato attorno. Il sistema di recupero è quello che porta a terra sano il modello ed evita danni alle cose, vale la pena farlo bene! Nel caso di recupero con un solo paracadute
sarà necessario calcolare le dimensioni in base al peso e in
base alla velocità alla quale si vuole che atterri il modello.
Questa velocità può essere scelta in funzione della robustezza
dei materiali, del terreno sul quale avviene l'atterraggio e della distanza
ala quale si può arrivare a recuperare il modello.
Nel caso si decida per un sistema di recupero
a doppia espulsione, bisogna progettare un alloggiamento per i dispositivi
elettronici, i vani per i paracadute e la dimensione degli stessi, e
la quota alla quale dovrà aprirsi il paracadute principale.
In tutti i casi è molto importante
calcolare correttamente le dimensioni della shock cord, la sua lunghezza
e il materiale di cu dev'essere fatta così come le dimensioni
degli agganci. Il sistema di recupero è cruciale, ed è
quello che riporta a terra il modello sano. E' facile mandare su un
modello, meno facile portarlo giù intero! Trovate tutti i dettagli
in Recupero
Primo progetto
Se avete esperienza con kit tradizionali, con motori delle classi A-B-C,
il consiglio per il vostro primo progetto è di stare su dimensioni contenute
(non più di 80 cm di lunghezza con un tubo standard da 40 o da 66 mm),
ed utilizzare motori della classe immediatamente superiore al più
grande utilizzato fin'ora. Uno dei maggiori vantaggi dei modelli di
dimensioni inferiori è la possibilità di sperimentare progetti diversi
in modo economico.
Dimensioni del motore
Costruite il modello con un supporto di dimensioni adatte al motore
più grosso che pensate di montargli. Si può sempre adattare
per un diametro minore, mentre non si può mai adattare per un
diametro maggiore.
Regole per le dimensioni
Il rapporto tra lunghezza e diametro, detto a volte "rapporto di
aspetto", dovrebbe essere compreso tra 10:1 e 20:1. Per esempio
un modello da 40 mm di diametro dovrebbe essere lungo dai 40 agli 80
cm.
Nel disegno sono indicate delle proporzioni
standard che possono essere un buon suggerimento per i primi progetti.

Modifica dei kit
Progettare non significa necessariamente
partire da zero. Si possono anche modificare dei kit, anzi nei modelli
High Power questa è quasi una norma. Modificando un kit si ha
il vantaggio di partire da una base sicura e da materiali già
adatti e già disponibili. Al kit di base si possono aggiungere
parti di struttura (allungamenti, vani di carico) o parti interne non
previste (elettronica per doppia espulsione, altri motori, etc.).
In questo caso bisognerà fare attenzione
a non stravolgere la stabilità originale, e sicuramente sarà
necessario ricalcolare il motore da utilizzare. I motori previsti per il kit originale
potrebbero non essere più sufficienti, oppure potrebbero portare
a risultati molto diversi che è necessario conoscere prima di
lanciare il modello. Il profilo di volo potrebbe restare identico, ma
il sistema di recupero potrebbe dover essere ricalcolato, per esempio
perchè il peso ora è maggiore.
Anche in questo caso il buon senso aiuta.
Le modifiche dovrebbero essere realistiche. Un modello piccolo, adatto per motori da
18 o 24mm ben difficilmente potrà essere adattato per un motore
High Power ma nonostante tutto c'è chi lo ha fatto, anche se
in pratica ha dovuto rifare il kit daccapo utilizzando materiali diversi
e pesi diversi.
Trovate una motivazione
La domanda che ci si deve fare più spesso quando si progettano
le varie parti di un modello spaziale è: "perchè?".
Chiedetevi il perchè state progettando un modello in un certo
modo piuttosto che in un altro, e perchè avete pensato a certe soluzioni
o certi materiali invece di altri. Di fronte a questa semplice domanda
molte scelte che sembrano adatte al primo momento si rivelano inutili
o persino controproducenti. Naturalmente non vale rispondere a questa
domanda con risposte del tipo :"perchè mi va così"
oppure "perchè voglio vedere cosa succede". Un vero
progettista ha sempre una valida ragione per fare le cose e prima di
metterle in pratica le ha studiate e calcolate in modo da sapere cosa
si può aspettare ragionevolmente dal suo progetto. Non dimentichiamo
che una progettazione approssimativa o azzardata in un modello spaziale può
portare a conseguenze anche gravi.
Una delle "trappole" in cui si ricade spesso è la reinvenzione
di ciò che esiste già o l'utilizzo di soluzioni esageratamente
complesse per problemi semplici. Prima di adottare una soluzione provate
a guardarvi intorno per vedere se il problema non è stato già
risolto in modo più semplice. Potreste scoprire che state perdendo
tempo, oppure che potete prendere spunto da qualche cosa esistente per
adattarla alle vostre esigenze o per migliorarla. Ma fate attenzione
che sia un reale miglioramento e non un'illusione.
Impatto reale dei miglioramenti
Non è molto utile sforzarsi per migliorare un dettaglio se il
guadagno viene più che annullato da qualcos'altro. Per esempio,
se si costruiscono carenature nel tentativo di migliorare l'aerodinamica,
può darsi che la superficie aggiunta crei una maggiore resistenza
di prima, o ponga problemi di stabilità. Sforzarsi di ridurre
le dimensioni di un anello di lancio per avere meno resistenza serve
a poco se le pinne non sono rifinite a specchio. Rifinire perfettamente
un modello non ha alcuna efficacia sulla resistenza se poi si lascia
un gradino tra l'ogiva e il corpo, e così via.
Utilizzo del software
I software di progettazione e simulazione
sono utilissimi. Contengono un vasto database di modelli, in kit o fatti
da altri modellisti, ed esistono molti progetti già fatti e scaricabili
dalla rete. Potete partire da uno di questi per riprogettarlo e creare
il vostro modello.
Non utilizzate i software di calcolo per
calcolare il CG a tutti i costi. E' molto difficile ottenere un calcolo
preventivo del CG perchè la densità dei materiali inserita
nei software può essere un po' diversa da quella del materiale
attuale, e ci sono sempre variazioni dovute al tempo, ai lotti di fabbricazione,
e all'umidità. Poi c'è la variabile colla e vernici, che
non può essere quantificata con facilità. Il CG che otterrete
dal software non sarà quasi mai corretto, ma questo non importa
perchè è facilmente aggiustabile in seguito. Lo troverete
a modello finito, bilanciandolo su un bordo. Invece il calcolo del CP
è quello più importante, che dipende solo dalla forma
del modello e quindi dovete assicurarvi che sia giusto fin dalla fase
di disegno.
Nel software inserite solo le parti principali del modello,
ovvero ogiva, corpo, pinne e supporto motore. Lasciate perdere le parti
interne, perfino gli anelli di centraggio. Non servono a nulla ai fini
del calcolo del CP. Con software come RockSim si può inserire
il peso effettivo dell'intero modello quando è finito, e quindi
effettuare una simulazione del lancio molto precisa. Naturalmente se
volete che il software vi stampi una lista compelta dei pezzi che vi
servono allora dovrete inserirli tutti, ma non fidatevi lo stesso del
CG calcolato, ed inserite sempre il CG vero trovato da voi sul modello
terminato.
Progettare cose nuove
Il passaggio al progetto personale può essere un buon motivo
per realizzare dei modelli che non sono disponibili in commercio, per
esempio delle riproduzioni in scala, oppure per realizzare modelli con
funzionamenti poco diffusi. Più che lavorare sulle sole dimensioni,
che non aggiungono molto al bagaglio di esperienza, è meglio
lavorare su tecniche diverse. Ci si può dedicare ai materiali,
alle varie configurazioni dei modelli o ai carichi utili. Per esempio
si possono progettare modelli a più motori, o con boostrer laterali,
oppure progettare sistemi di recupero non tradizionali o inventare esperimenti
da portare in quota.
Non strafare E' una tendenza abbastanza diffusa: dopo
aver costruito uno o due modellini, il primo progetto è un modello
enorme e pesante. Poi, al momento di scegliere il motori si scopre che
non esistono motori adatti, oppure che non sono disponibili o non sono
accessibili.
Il progetto deve essere proporzionato all'esperienza di chi lo realizza,
con giusto qualcosa in più che serve per spingersi sempre avanti.
Ma il passo non deve essere più lungo della gamba altrimenti
l'insuccesso è pressochè garantito, e spesso un insuccesso
può essere anche un pericolo.
Non strafate neppure per quanto riguarda
i motori. Non è detto che un modello con un motore grosso sia più
interessante di uno con motore più piccolo. Scegliete i motori
in base alle reali esigenze, non per fare colpo sugli amici.
Non sopravvalutare i motori Capita di frequente che chi è abituato
ad usare un certo tipo di motore sopravvaluti la potenza di un motore
di classe superiore, e progetti un modello troppo grosso per quel motore.
Succede soprattuto quando si passa da motori da 18mm a motori D ed E.
La reale capacità di un motore va valutata con attenzione, prendendo
in considerazione la sua spinta media e il suo impulso totale, e non
basandosi solo sulla sua classe.
Tenersi informati
Leggete il più possibile e tenetevi informati.
Attraverso Internet
potete imparare moltissimo, purchè separiate i siti che pubblicano sonore sciocchezze da quelli fatti seriamente. Purtroppo anche in questo campo ci sono siti fatti da visionari con scarse cognizioni tecniche ed esperienza pressochè nulla, ricchi di inesattezze e persino di palesi bugie.
Questo stesso sito è una grossa fonte
di informazioni, la più completa ed autorevole nella nostra lingua, ed esistono anche libri e riviste. Chiedete consiglio ai più
esperti e fidatevi di ciò che vi dicono. In questo hobby, più che in tanti altri, i più esperti sono molto propensi a fornire consigli e non è abitudine lasciarsi andare a critiche senza motivo. Quando una vostra idea o un progetto vi viene corretto è sempre per motivi di sicurezza o per aiutarvi ad ottenere un modello che vola davvero.
Recatevi ai lanci e
parlate con le persone che incontrate. I modellisti spaziali sono molto
gentili e risponderanno sempre alle vostre domande.
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